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740亿值不值?国家电网等就“华东特高压环网”释疑

来源:科技日报   2013-05-07 20:54:21   点击:

导读: 740亿值不值?所谓华东交流特高压联网项目,即国家电网公司规划中的“华东特高压环网”,加上今年4月开工建设的浙北—福州工程。

近日,有媒体以《国家电网740亿华东联网项目被指浪费 审批涉违规》为题,引述多位老专家意见,对正在建设的华东交流特高压联网项目发出质疑,称其“审批过程违反国家要求、项目缺乏必要性、存在安全隐患等,或对国家资金造成浪费”。这就把一直纷争不息的特高压议题,再次推向了舆论的风口浪尖。

所谓华东交流特高压联网项目,即国家电网公司规划中的“华东特高压环网”,加上今年4月开工建设的浙北—福州工程。前者包括在建的淮南—浙北—上海工程(南半环),预计今年10月投产;淮南—南京—上海工程(北半环),正由中国国际工程咨询公司(中咨公司)评估中。3个工程建成后,华东四省一市电网将实现紧密联接。

根据国家电网上报国家发改委的资料,华东特高压环网北半环,静态投资260.5亿元;南半环,静态投资185.4亿元;浙北—福州工程,静态投资298亿元。其中,主网架投资636亿元。

无论是743.9亿元,还是636亿元,都是天文数字。如此巨额投资,究竟花得值不值?科技日报记者就此采访了被质疑的另一方——作为工程业主的国网公司,以及作为第三方评估机构的电力规划设计总院有关人士,以期厘清事实。

头痛医头、脚痛医脚,解决不了系统性问题

在反对者的质疑声中,最核心的理据之一就是,华东电网现阶段遇到的安全问题,特别是“短路电流超标”问题,“不用花750亿元来建设华东交流特高压联网解决”,而是有更加廉价和有效的替代方案,即优化现有主网架和电网结构。

“对特高压交流网架建设的必要性,一直有不同说法。”长期从事电网工程可行性评估的电规总院规划中心主任佟明冬认为,特高压交流网架有其技术上的优势,“形成网跟建几根线相比,安全可靠性当然更好”,但“也有造价高的问题”。对其经济性,他说“要看目的是什么”。国家强制标准《电力系统安全稳定导则》上世纪80年代初出台,90年代经过修订,但“三道防线”的中心内容没有变。“现在停电,所引发的后果和反应跟那时是大不一样的。”

针对核心的短路电流问题,国网公司新闻发言人张正陵解释,短路电流是指线路出现短路情况下的电流,“这时电阻为零,电流加大”,需要用开关切断故障支路,“而开关的切断能力是一定的”,目前最大是63千安,这是电网运行所允许的短路电流上限。

张正陵指出,“电网的发展和短路电流的增长是一对矛盾”,一方面为了保负荷,一回线不够建两回,两回线不够建三回;另一方面,现有500千伏线路建得越密,短路电流越大,因为“建的线路越多阻抗越小”。这样只能采取停运已建成线路、线路站外搭接(拉串)、换开关等控制措施。停运线路在降低了短路电流的同时,带来另外一个负面影响,就是原本加强的电网结构被破坏掉了。所以“这是把双刃剑”。

张正陵介绍,目前华东电网已有接近30%的厂站500千伏短路电流超标,最大短路电流超过80千安;而随着负荷密度的增加,短路电流还会进一步增大。计算表明,2020年采用500千伏主网架方案,华东将有超过44%的变电站短路电流超标。对付这种大面积爆发的系统性问题,还采用上述“廉价”的技改措施,“头痛医头、脚痛医脚就不行了”;必须要用技术升级的手段,系统性解决。他解释,华东主网升到特高压之后,可以将500千伏电网按功能合理分区运行,这就把500千伏之间“手拉手”的线路停掉,这一层面电阻互串的就少了,全部500千伏厂站的短路电流都能控制在设备允许值以内。

未来电网安全不能建立在经验基础上

“解决直流馈入的问题,对现有华东电网进行改造就可以实现,成本是建设交流特高压环网的1/10”,成为反对者质疑的另一理据。

所谓直流馈入,是指华东地区用电需求大,从其他地区直流输入的电力越来越多,华东受端电网承受能力不足的问题。

对此,中国电力科学研究院总工程师汤涌表示,现代电网应该说是最复杂的人造系统,“比登月还要复杂”。这么复杂的东西,要掌握它、理解它,光靠经验是不够的,“我们不能把未来二三十年的电网安全构建在经验基础上,而是要去验证它”。

他说的验证,就是仿真,“因为电力系统实时运行,是不能停的”,只能仿真验证。

位于中国电科院的国家电网仿真中心,具有技术和规模都居世界领先水平的大电网仿真模拟系统。“我们构建了具有11000多个节点、35000多条支路,涵盖水、火、核、风等各类发电机组的仿真数据平台。历时3年,先后进行了10万多个故障仿真模拟计算,然后再根据《电力系统安全稳定导则》三级标准进行详细分析”,最后得出结论:如果仍维持500千伏主网架,溪洛渡-浙江特高压直流建成后,送入华东电网的直流达到7回,华东电网发生大面积停电的风险极高。一旦其中2回特高压直流同时故障,需要切除华东地区1000万千瓦负荷,相当于上海1/3的地区要停电,“后果不堪设想”。

汤涌分析,目前,华东电网建成特高压直流2回、在建1回、开展前期工作1回,建成±500千伏直流4回,落点均在长三角地区。预计到2020年,华东电网负荷将达到3.6亿千瓦,意味着500千伏网架下将有多达19回直流馈入,“如此大规模区外直流送入,它能不能承受得了?”汤涌表示:“专家凭经验说‘现有的华东电网完全可以承受直流输电,不存在安全问题’,那是一厢情愿。”

仿真结果显示,华东特高压电网建成后,与区外电力形成2个以上特高压交流通道,形成“强交强直”、交直流并列输电的格局,即使两回直流故障,也无需切除负荷,不用停电。此外,汤涌透露,华东特高压网架还可以保障华东沿海大型核电群运行安全,并承接未来江苏沿海大风电基地的清洁电源。

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